Cornell araştırmacıları ve fiili şerikleri bilim insanlarının mahsül verimlerini devasa miktarda yüksek kalitede data olmaksızın tahmin edecek yeni bir framework geliştirdiler. Zaten halihazırda gittikçe artan bir gıda güvenliği ve iklim krizi ile yüzleşen gelişmemiş ülkelerde bu datalar genellikle yoktur.
Dünyanın çeşitli yerlerinde mahsül gelirlerinde iklim etkileri kaynaklı düşüş var. Güncel bir Cornell çalışmasına göre sıcaklığın her bir santigrat derece artması net çiftlik gelirlerinde %66’lık bir azalışa denk geliyor.
işte o çalışma ! Gelirlerin nasıl düştüğüne ilişkin makaleyi görmek için tıklayınız
Fakir ülkelerin çiftçileri aşırı sıcakların ürün verimi ve gelirlerini azaltmaya yardımcı olmak için genelde bigdata’ya güvenebilirler ama zaten fakir ülkelerde ne bu bigdata vardır ne de doğru mahsül verimi istatistikleri.
Sadede gelelim;
Environmental Research Letters dergisine mart ayında kabul edilen “A scalable crop yield estimation framework based on remote sensing of solar-induced chlorophyll fluorescence (SIF)” adlı makalede araştırmacılar Oz Kira1 ve arkadaşları güneş tarafından indüklenmiş (uyarılmış) klorofil floresan (SIF) verilerinin mahsül verimini değerlendirme ve tahmin etmede kullanılabileceğini önerdiler. Birleşik devletler’den mısır ve Hindistan’dan (Bharat) buğday örneklerini kullanarak College of Agriculture and Life Sciences (CALS) araştırmacısı Ying Sun’a göre prensipte her ürün için çalışabilecek bir yaklaşım geliştirdiler
Klorofil floresan olayı; fotosentez doku ve organizmalarından tekrar yayılan kırmızımsı bir ışıktır, bitkilerdeki fotosentetik enerji dönüşümünün bir göstergesidir.
Ying Sun
Klorofil floresanı, bitkilerdeki klorofil pigmentinin ışık enerjisi alıp yeniden yayması sürecidir. Bitkiler fotosentez sırasında, klorofil aracılığıyla ışık enerjisini yakalarlar. Ancak, kolofil gelen enerjinin hepsini absorbe edemediği zaman enerjinin bir kısmı yüksek dalga boylarında (daha düşük enerjili) tekrar yayılır. Bu yayılan ışık, floresan olarak adlandırılır.
Klorofil floresanı, bitkilerin fotosentez verimliliğini ölçmek veya bitkilerin çevresel streslere nasıl tepki verdiğini anlamak için kullanılan bir araç olabilir. Örneğin, bir bitki stres altında olduğunda, klorofil floresansı değişebilir, bu da bitkinin stres altında nasıl tepki verdiğini anlamak için bir gösterge olabilir.
Bu yöntem tarlanızda kaç mısır koçanınız olduğunu söylemez ama birinci adım floresan ile fotosentez modeli kurmaktır. Mahsül verimi fotosenteze bağlıdır, burada mekanistik bir modelimiz var ki bu çok önemli
Ying Sun
Bu strateji uydu kullanımının gelişen avantajlarından faydalanıyor, ayrıca diğer verim tahmin edici metodlara göre hem daha ucuz hem ulaşması daha hızlı ( çok büyük datasetler gerekmediği için )
Sıcak bir şubat öğleden sonrası Kirk Pumhrey (çiftçi), Westwind farms Yolo County (California, Sacramento vadisi) deki Badem ağaçlarının arasında yürürken ağaçların halihazırda tomurcuklanmış olduğunu fark etti. Bu durum onu çok endişelendirdi, çünkü ağaçların erken çiçek açmaları soğuk zararından daha çok etkilenmeleri anlamına geliyor. İklim değişikliği sebebiyle oluşan yüksek sıcaklıklar, erken tomurcuklanma ve çiçek açmaları stimüle ediyor.
Pestisitlerin kullanımı çokça tartışılan bir konu. Kağıt üzerinde pestisit kullanımını dikkate değer bir miktarda düşürmek bazı akıllıca müdahalelerle mümkün, ama iş sahaya geldiğinde kazın ayağının pek öyle olmadığı ortaya çıkıyor. Başarılı bir yeşil inovasyon; bitki yetiştirme, teknoloji, ekoloji ve davranış bilimleri bilgisini gerektirir.
İstatistikleri incelediğimizde pestisitlerin tarla bitkileri ve meyvecilik için kilit bir rolü hala oynadığı açıktır. Her yıl Hollanda’da 9.000.000 kg’dan fazla pestisit satılmaktadır. Pestisitler içinde de fungisit ve herbisitler ağırlıkta, glyphosate (glifosat) satış miktarı 700.000 kg tutuyor. Çiftçiler bu ürünlere dünyanın parasını iyi bir hasat elde edebilmek (miktar olarak) ve ürünlerinin kalitesini korumak amacıyla ödüyorlar. Eğer bu paraları ödemeselerdi Hollanda patates rekoltesi Phytophtora infestans sebebiyle çok daha az olacak, ve çiçek soğanları gibi ihraç edilen ürünler bitki virüsleriyle kötü biçimde zarar görürdü.
Yüzey Suyu
Pestisit kullanımının iz bırakacağını öngörmek için alim olmaya gerek yok. Tabii ki bu kalıntılar biyoçeşitliliği riske atar çünkü bir aktif madde aynı şekilde böceklere için de zararlı olabilir. Neonikotonoidler böcekler tarafından yapılan zararla mücadele ederler ama kalıntıları su böcekleri için de toksiktir. Su böcekleri, bir çok balık için besin kaynağıdır. 2014 senesinden beri pestisit kullanımı düşmekle birlikte yüzey suyu kalitesi standartları anlamında Hollanda, Avrupa birliği standartlarını sağlamaktan çok uzaktır.
Toprak bozunumu ve Arazi yönetimi profesörü Violette Geissen’in yaptığı araştırmaya göre; en yüksek miktar ve konsantrasyonda pestisit iç mekan toz örneklerinde bulunur, ve geleneksel çiftçilerin maruziyeti daha da fazladır. Ama tehlikeli pestisit kalıntı karışımları neredeyse bütün ekosistem matrislerinde tespit edildi.
Geissen : EFSA(European Food Safety Authority)nın çevredeki pestisit dağılımıyla ilgili öngörüleri pestisitlerin havadaki dağılımı (wind erosion) ve buna benzer uzun mesafe taşınımlarını göz önüne almaz. Bu sebeple bir çocuğun ya da hamile bir kadının bir soruna yol açmaksızın bu saçıntıdan ne kadar havayı içine çekmesinin gerektiğini bilmiyoruz. Çünkü hava ve ev tozları izlenmiyor, biz de ölçüm almadığımız için sanki bu konuda bir sorun yokmuş gibi davranıyoruz. Bu maruziyetlerin olası etkilerini dikkate almamız gerektiğini düşünüyorum
Pestisitlerin toksikolojik etkileri üzerine çalışmalar yapılsa bile pestisit karışımları için bu çalışmalar yapılmıyor. Geissen’e göre; hücreler ve hayvanlar üzerinde yapılacak araştırmalar bu konuya ışık tutabilir ve nihayetinde bunlarında da toksikolojik normları oluşturulabilir.
Şu anda ev tozlarında bulunan pestisit karışımlarına maruz bıraktığımız bağırsak mikrobiyomu ile akciğer ve bağırsak hücrelerini kullanarak deneyler yapıyoruz. Ayrıca pestisit karışımlarının topraktaki etkilerine; örneğin solucanların üremesi üzerindeki etkilerine bakıyoruz. Göründüğü kadar zor işler değil, ama bu araştırmaları yapmak için iradeye ihtiyacınız var
Giessen
“
Daha keskin sınırlar
Wageningen Ekonomik Araştırma’da kıdemli Bitki Sağlığı araştırmacısı olan Johan Bremmer “Pestisitlerin değerlendirme kriterleri yeni araştırmalar ışığında sürekli olarak netleştiriliyor.” Ayrıca ekliyor “Rachel Carson’ın 1962 basımı Silent Spring eseri yayımlandığından beri DDT’ye karşı oluşan bilincin açtığı yolu takip ediyoruz”
Pestisitlerin Neonicotinoid ve Glyphosate sırasıyla böcekler üzerindeki negatif etkileri ve Parkinson ile Kansere yol açma potansiyelleri yüzünden mercek altındalar.
Bremmer’in 2021 yılında The Future of Crop Protection in Europe raporunda gösterdiği gibi pestisit kullanımını azaltmak için çeşitli yöntemler vardır.
Bremmer : Daha dayanıklı çeşitler yetiştirmekte, mekanik yabani ot kontrolü yapmakta, ya da bir yazılım kontrolü ile doğru zamanda doğru pestisit uygulamakta tercih kılabilirsiniz. Bu sizi daha önce yaptığınız gibi takvime göre ilaçlama yapmaktan alıkoyar. Gerçi bu mahsülü değerlendirmek için ve zamanında önlem alabilmek için kahvede kağıt oynamak yerine tarlanıza sık sık gitmeniz anlamına gelir. Bu şekilde pestisit kullanımı ciddi miktarlarda azalabilir.
Bremmer ve arkadaşlarının çalıştığı bir senaryo çalışmasında; pestisitlerin yarıya düşürülmesi en yeni teknikler kullanıldığında bile özellikle buğday, mısır, domates ve üzümde ürüne bağlı olarak rekolteyi %30’a kadar düşürebilir. Bunun bir sonucu olarak hem ithalat mecburiyeti hem de fiyat artışları görülür.
Kullanımdaki farklılıklar
Bir süre önce Bremmer, meslektaşlarından birinin çiftlikler arası pestisit kullanım miktarları arasındaki farkı incelediğinde en çok kullanılan miktarlar en az kullanılan miktar arasında beş kata kadar farklılık göründüşünü söylüyor. En az kullanan ile en çok kullanan çiftçi arasında benzer performanslar olduğunu düşünün, o zaman pestisit miktarında azalma çok kolay ulaşılan bir hedef olurdu. Ama bu kadar kolay değil, çünkü deneyim, girişimcilik becerileri, risk değerlendirmesi ve maliyetler ile müşteri gereksinimlerini düşünmek gibi özellikler çiftçilikte çok önemlidir. yani pestisiti az kullananlar birazcık da çaba sarfederler ve çok pestisit kullananlarla eşitlenirler fikri temelsizdir. Çiftçilik becerileri bir sezonda edinilebilecek nitelikler değildir, işi yapmayı, iş üstünde olmayı gerektirir.
Geçtiğimiz yıldan bugüne Bremmer, çevreci yeniliklerin kullanımı konusunda tarımsal uygulamaların neden geride kaldığını araştıran bir Avrupa birliği projesi olan SUPPORT’un koordinatörlüğünü yürütüyor. Bremmer “Pek çok gelişme olmasına rağmen bunların tarımda uygulamaya girmeyişinin nedenlerini araştırmak, daha az pestisit kullanımı için çiftçileri nasıl ikna edebileceğimiz ile ilgili çok önemli bir soru”
Stratejileri birleştirmek
Mahsül uzmanları (Crop experts) ve çiftçilerden alınan dönütler yardımıyla yeni ve daha sağlam ve esnek çiftlik sistemlerinin kurulmasıyla pestisitlere olan ihtiyaç azaltıldı. Buradaki temel yaklaşım hastalık ve yabani otların yaşam döngüsünü bir noktada sekteye uğratmaktan geçiyor. Eğer bunlara rağmen pestisit kullanımı gerekiyorsa onu da hassas tarım tekniklerini kullanarak yapıyoruz.
Hollandadaki elma bahçelerine musallat olan fungisit tür sayısı yaklaşık olarak 20 dir. Elma çiftçilerimiz bir sezon boyunca yaklaşık olarak 25 kere ilaçlama yaparlar. Burada kilit rol rutubetindir. Nemli havalar fungi sporlarının çimlenmesini kolaylaştırır. Binaenaleyh eğer elma ağacını ve meyvesini kuru tutabilirseniz, bu fungilerin hayat döngüsünü kırmanın en kolay uygulanabilir stratejisi olacaktır.
WUR araştırmacıları elma ağaçlarını ve meyvelerini kuru tutmak için açılır kapanır çatı sistemi tasarladılar. Böylece ne kadar kuru elma o kadar az ilaçlama. Bu basit ama etkili yöntemin etkili olmadığı bir hastalık da var; Mildiyö (powdery mildew). Çünkü mildiyö kuru koşullarda da gelişebiliyor. Sonuçta enfekte dallara çok az bir fungisit kullanarak hassas ilaçlama yapılabilir. Eğer hiç fungisit kullanmamayı istiyorsak o zaman da dayanıklı çeşitler seçmeliyiz.
Avrupa pestisit kullanımını nasıl ölçüyor?
Pestisitler “Harmonized Risk Indicator” denen gösterge ile kategorilenir. Bunlar; Düşük riskli, Normal, Ikame adayı ve Yasaklı maddeler olarak sınıflandırılırlar.
Ağırlık faktörü düşük riskli maddeler için 1, normal maddeler için 8, ikame adayları için 16 ve yasaklı maddeler için 64’tür. Ülke başına toplam kullanımı elde etmek için satılan kilo sayısı ağırlık faktörü ile çarpılmalıdır. Kullanılan miktarlardaki herhangi bir değişiklik, 2015 ila 2017 referans yıllarındaki ortalama ile karşılaştırılır
Büyük tarım ticareti
Wageningen Plant Research’te tarla bitkileri üzerine araştırma yapan Pieter de Wolf’e kulak verelim;
de Wolf: Pestisit kullanımını azaltacak mebzul olasılık var olmasına rağmen konu ile ilgili somut bir tartışma yapmak gittikçe zorlaşıyor. Çünkü kutuplaşmanın olduğu yerde ayrıntılı tartışmalar yapamıyorsunuz, konu “sen Abdülhamit’i savundun” seviyesine çekiliyor. Glyphosate; zehirli, kimyasal ve doğal olmayan büyük tarım ticaretini temsil etmeye başladı. İnsanlar her şeyi mutlak iyi ve kötü olarak çerçeveliyorlar: ya pestisitlerin yanındasınız ya da karşısındasınız. Eğer uzmanlığıma dayanarak glifosat kullanımını dışlamak istemezsem beni hemen üretici Bayer’in adamı olmakla suçluyorlar. Oysa yapmaya çalıştığım şey mesleki birikimime dayanarak olası bir glyphosate yasağının sonuçlarının olumsuz yanları olabileceğini de söylemek. Hatta bence yasak, getirdiğinden daha fazla şey de götürebilir. Glyphosate yasaklanınca çiftçiler hemen başka daha az etkili ve daha riskli diğer kimyasallara yönelirler. Kimyasal olmayan yöntemlerin de dezavantajları var; yabani otlarla mekanik veya termik yöntemlerle savaşmak demek daha fazla tarla trafiği ve çok daha fazla enerji sarfiyatı demek. Daha az kimyasal kullanma arzusu, daha kötü bir iklime de yol açabilir.
Bu çok güzel makalenin tamamını telif yasaları sebebi çeviremiyoruz. makalenin tamamını aşağıdaki adresten okuyabilirsiniz.
Hassas meyve yetiştiriciliğinde inovasyon için bitkiler hakkında bildiklerimiz ve robotik arasındaki benzersiz etkileşim
Yazar : Dr. Jochen Hemming
The Next Fruit 4.0 projesi; her biri hassas meyve yetiştirme alanında robotik gibi teknolojilerin geliştirilmesi için çalışan 35 kadar ortak tarafından yürütülüyor.
Projenin ana temaları arasında dijitalleşme, hassas ürün koruma, işgücü optimizasyonu, robotizasyon ve hepsinden önemlisi kârlılık yer alıyor. Vision+Robotics araştırmacısı Jochen Hemming ile budamanın zorlukları, uygun bir kamera arayışı ve ilk başarılı robotik armut hasadı hakkında bir yazıyı sizin için çevirdik.
The Next Fruit 4.0, Fruit 4.0 olarak da bilinen bir kamu-özel sektör ortaklığı projesi olan PPP Precision Horticulture’ın devamı niteliğindedir. Fruit 4.0 projesi, yeni teknoloji ve veri yönetimi kullanılarak Hollanda meyve yetiştiriciliği sektöründe nelerin başarılabileceğini göstermiştir.
Genel olarak proje, meyve yetiştiriciliğinin ve tedarik zincirinin sürdürülebilirliğini iyileştirmek, verimi en üst düzeye çıkarmak ve maliyetleri en aza indirmek için birlikte çalışan özel sektör temsilcilerinden ve meyve yetiştiricilerinden oluşan geniş bir ortaklıktır. The Next Fruit 4.0‘ın önemli bir özelliği, ABD üniversiteleri ve özel sektör aktörleriyle işbirliğini kolaylaştıran Washington Ağaç Meyveleri Araştırma Komisyonu tarafından yapılan mali katkıdır
Proje 6 iş birimine ayrılmıştır. Bunlar;
Sensörler (Sensing)
Yönetim bilgisi (Management information)
Robotizasyon – Otomatizasyon
Önkoşullar (Preconditions)
Uygulama, ekonomik doğrulama ve inovasyonun benimsenmesi (Implementation, economic validation and innovation adoption)
inovasyon çemberi (An innovation circle)
Burada yapılan iş; ürünü hassas bir şekilde koruma amacıyla ağaçları, dallarını, meyveleri, çiçekleri ayırt edebilme yeteneklerini gerektirir. Stresi, hastalıkları ve zararlıları tespit amacıyla hassas sensör teknolojisine sahip olmak da gerekir. Bu da özellikle armutların robotik budanması ve hasadı ile frenk üzümü çalılarının budanması için tutucuların kullanılması anlamına geliyor.
Bir tüketici için bir armut ağacının budanması ile bir frenk üzümü çalısının budanması arasında bir fark yoktur ama işin içindekiler bunun böyle olmadığını bilirler. Artık Dr. Hemming de biliyor
En büyük sorunlardan biri; bitişik meyve çalılarına ait dalların birbirlerinin içinden geçerek büyümesidir. Bir çalının spesifik yapısını tanımlamak görüş ve robotik açısından zorlayıcıdır, çünkü sensörlerin ve temel algoritmaların hangi dalın hangi çalıya ait olduğunu belirlemesi gerekir. Bunu yapabilirseniz, bir meyve çalısını budamak aslında bir armut ağacını budamaktan daha kolaydır. Meyve yetiştiricileri tarafından meyve çalılarını budamak için kullanılan teknik, armut ağaçları için kullanılan yönteme göre daha az spesifik ve hedefe yöneliktir. Teknolojik açıdan bakıldığında, beş ila 10 yıl önce mümkün olduğunu düşünmediğimiz zorlukların üstesinden gelmeye hazırız. Bunun nedeni kısmen artık daha fazla bilgi işlem gücüne sahip olmamız ve özellikle de artık yapay zeka ve derin öğrenme algoritmalarına sahip olmamızdır
Randwijk Research Lab’de başarılı bir armut hasadı gerçekleştirildi, yukarıdaki videoda hasada ilişkin videoyu izlediğinizde robotun yavaşlığı dikkatinizi çekmiş olabilir, proje henüz gelişim aşamasında olduğu için güvenlik sebebi ile robot hızı sınırlandırılmış ve yanında acil durumda sistemi kapatması için bir görevli beklemiştir.
BİTKİ SAĞLIĞI 